Mikrokristalline Cellulose (MCC) ist eine feine Cellulose, die aus Pflanzenfasern gewonnen wird und häufig in verschiedenen Industriebereichen wie der Lebensmittel-, Medizin- und Kosmetikindustrie eingesetzt wird. Es verfügt über viele einzigartige physikalische und chemische Eigenschaften, die es zu einem vielseitigen Zusatz- und Hilfsstoff machen.
Quelle und Herstellung mikrokristalliner Cellulose
Mikrokristalline Cellulose wird üblicherweise aus Pflanzenfasern gewonnen, hauptsächlich aus cellulosereichen Pflanzenmaterialien wie Holz und Baumwolle. Cellulose ist ein natürliches Polymer, das häufig in den Zellwänden von Pflanzen vorkommt. Zu den grundlegenden Schritten zur Herstellung mikrokristalliner Cellulose gehören:
Rohstoffverarbeitung: Der Pflanzenfaser-Rohstoff wird mechanisch oder chemisch behandelt, um Verunreinigungen und Nicht-Zellulose-Anteile zu entfernen.
Hydrolysereaktion: Die langen Celluloseketten werden durch saure Hydrolyse in kürzere Segmente abgebaut. Dieser Prozess wird üblicherweise unter Bedingungen hoher Temperatur und hohem Druck durchgeführt, um die Zersetzung der Cellulose zu fördern.
Neutralisierung und Spülung: Nach der Säurehydrolyse muss die Cellulose neutralisiert und anschließend wiederholt gespült werden, um restliche Säure und andere Nebenprodukte zu entfernen.
Trocknen und Pulverisieren: Die gereinigte Cellulose wird getrocknet und mechanisch pulverisiert, um mikrokristallines Cellulosepulver zu erhalten.
Physikalische und chemische Eigenschaften mikrokristalliner Cellulose
Mikrokristalline Cellulose ist ein weißes oder cremefarbenes, geschmacks- und geruchloses Pulver mit den folgenden wesentlichen Eigenschaften:
Hohe Kristallinität: Die Molekülstruktur mikrokristalliner Cellulose enthält eine große Anzahl kristalliner Bereiche mit hoher Kristallinität, was ihr eine gute mechanische Festigkeit und Stabilität verleiht.
Hervorragende Fließfähigkeit und Komprimierbarkeit: Die mikrokristallinen Cellulosepartikel haben eine starke Bindungskraft und können beim Tablettieren dichte Tabletten bilden, was in der Pharmaindustrie weit verbreitet ist.
Hohe Wasseraufnahme: Mikrokristalline Cellulose hat ein gutes Wasseraufnahmevermögen und kann als Verdickungsmittel, Stabilisator etc. in Lebensmitteln und Kosmetika verwendet werden.
Chemische Inertheit: Mikrokristalline Cellulose ist nicht anfällig für chemische Reaktionen, weist eine gute chemische Stabilität auf und kann ihre Leistung in einer Vielzahl chemischer Umgebungen aufrechterhalten.
Anwendungsgebiete mikrokristalliner Cellulose
Pharmazeutische Industrie
In der pharmazeutischen Industrie wird mikrokristalline Cellulose häufig als Hilfsstoff und Sprengmittel für die Direktverpressung von Tabletten verwendet. Aufgrund seiner hervorragenden Kompressionsleistung und Fließfähigkeit kann mikrokristalline Cellulose die Qualität und Produktionseffizienz von Tabletten deutlich verbessern. Darüber hinaus kann mikrokristalline Cellulose auch als Kapselfüller verwendet werden, um die gleichmäßige Verteilung des Arzneimittels zu unterstützen und die Freisetzungsrate zu steuern.
Lebensmittelindustrie
In der Lebensmittelindustrie wird mikrokristalline Cellulose als funktioneller Zusatzstoff verwendet, hauptsächlich als Verdickungsmittel, Stabilisator, Antibackmittel und Ballaststoffergänzung. Aufgrund der hohen Wasseraufnahme und der hervorragenden Stabilität von mikrokristalliner Cellulose wird sie häufig in verschiedenen Lebensmitteln wie Milchprodukten, Fleischprodukten, Backwaren usw. verwendet. Darüber hinaus kann mikrokristalline Cellulose auch in kalorienarmen Lebensmitteln und Produkten zur Gewichtsabnahme verwendet werden ein kalorienfreier Füllstoff zur Erhöhung des Sättigungsgefühls von Lebensmitteln.
Kosmetikindustrie
In der Kosmetikindustrie wird mikrokristalline Cellulose häufig als Verdickungsmittel und Stabilisator in Produkten wie Lotionen, Cremes, Gels usw. verwendet. Durch ihre feinen Partikel und guten Dispersionseigenschaften kann mikrokristalline Cellulose die Textur und das Anwendungserlebnis des Produkts deutlich verbessern. Darüber hinaus kann die Wasseraufnahme mikrokristalliner Cellulose auch die feuchtigkeitsspendende Wirkung von Kosmetika verbessern.
Andere Anwendungen
Mikrokristalline Cellulose wird auch in anderen Bereichen häufig verwendet, beispielsweise in der Papierindustrie als Papierveredler, in der Textilindustrie als Modifikator für Textilfasern und in Baumaterialien als Verdickungsmittel und Stabilisator. Seine Vielseitigkeit und Sicherheit machen es zu einem wichtigen Akteur in verschiedenen Industriebereichen.
Sicherheit mikrokristalliner Cellulose
Mikrokristalline Cellulose gilt als sicherer Lebensmittel- und Arzneimittelzusatzstoff. Seine Sicherheit wurde durch mehrere toxikologische Studien und klinische Studien bestätigt. Bei angemessener Dosierung hat mikrokristalline Cellulose keine schädlichen Auswirkungen auf den menschlichen Körper. Da es sich jedoch um einen Ballaststoff handelt, kann eine übermäßige Aufnahme zu Magen-Darm-Beschwerden wie Blähungen, Durchfall usw. führen. Daher sollte bei der Verwendung von mikrokristalliner Cellulose deren Verwendung entsprechend den spezifischen Anwendungsszenarien und Produktanforderungen gesteuert werden.
Mikrokristalline Cellulose ist ein vielseitiges und weit verbreitetes Cellulosederivat. Aufgrund seiner hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften spielt es eine wichtige Rolle in zahlreichen Industriebereichen wie der Pharma-, Lebensmittel- und Kosmetikindustrie. Mit der Weiterentwicklung der Technologie und der kontinuierlichen Erweiterung der Anwendungsfelder wird erwartet, dass mikrokristalline Cellulose in Zukunft ein größeres Potenzial und einen größeren Marktwert aufweisen wird.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. Juli 2024